Mit der Zielstellung der Modifikation und gegebenenfalls der Reparatur technischer Oberflächen werden Funktionsschichten auf Grundwerkstoffe aufgebracht, aber auch vollständige Bauteile durch generative Verfahren bzw. 3D-Drucken hergestellt.

Durch Entwicklung und Einsatz von Systemtechnik und Prozessmesstechnik, beispielsweise bildgebender thermischer Sensorik und auf Bildverarbeitung gestützte Prozessrückkopplung, werden Wirkmechanismen in der Anwendung von Prozessen zugänglich. Unterstützt werden diese experimentellen Ansätze durch die FEM-Simulation, durch die insbesondere Vorhersagen thermischer und strukturmechanischer Eigenschaften zugänglich werden.

Diese Methoden können oftmals ebenfalls für das Fügen, insbesondere im Fall des Wärmeleitschweißens eingesetzt werden. Insbesondere durch Entwicklung und Anwendung von Prozessmess- und gegebenenfalls Regelungsstrategien soll Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit sichergestellt werden, wodurch im Sinne einer „Loopless Production“ Iterationen in Prozessketten wegfallen.

Anwendungsbereiche sind beispielsweise das Distortion Engineering, in dem Prozesse mit dem Ziel der Eigenspannungs- und Verzugsbeherrschung entwickelt und ausgelegt werden, aber auch der Lasereinsatz in der Umformtechnik, durch den maßgeschneiderte Werkzeugoberflächen eingestellt werden. Besonderer Schwerpunkt liegt auf der Tribologie des Systems aus eingestellter Bauteiloberfläche, Gegenkörper und Umgebungsmedium und -bedingungen.

Unterstützend wird die lasergestützte Mikrostrukturierung zur Realisierung maßgeschneiderter Oberflächen erforscht und genutzt. Der Erkenntnisgewinn wird mit Partnern der Industrie in Anwendungen überführt. Dabei decken die Forschungsthemen kurzfristige, bilateral umsetzbare Vorhaben bis hin zu langfristig in öffentlich geförderte Vorhaben angestrebte Umsetzungen ab.

Hannes Freisse

M.Sc
  • Gruppenleiter

Ein Beispiel eines kurzfristig umsetzbaren Themas sind experimentelle Studien zur Darstellung gewünschter Bauteiloberflächen sowie der Charakterisierung resultierender tribologischer Eigenschaften. Ein Beispiel einer langfristig angestrebten Visionen ist die Realisierung des schmierstofffreien Tiefziehens im Rahmen öffentlich geförderter Langfristvorhaben.

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